2017年11月27日

科學聲學──為什麼指甲刮黑板的聲音令人畏縮?

文詠萱/沒有音樂不能活,本刊主編。

(Shutterstock)

生活中充斥相當多的聲音,有些聲音聽起來療癒、舒服,而有些聲音聽起來讓人害怕、畏縮,最常見即指甲刮黑板的聲音,甚至光是用想的就令人毛骨悚然。科學家對於此現象相當好奇,1986 年,美國布蘭迪斯大學暨西北大學海爾(D. Lynn Halpern)、范德堡大學暨西北大學布萊克(Randolph Blake)與西密西根大學暨西北大學希倫布蘭德(James Hillenbrand)三人針對令人不悅的聲音進行實驗,也因這項實驗讓三人在2006 年獲得搞笑諾貝爾(Ig Nobel Prizes)聲學獎。




他們利用盤帶錄製這些聲音,首先讓受試者聽16 種不同聲音,其中除人讓人不悅的聲音外,亦播放讓人愉悅的聲音,包含水流聲、鐘聲、拖曳金屬抽屜、刮金屬、刮木頭、拖凳子等,讓受試者針對不舒適的程度評分。而這項實驗受試者評分最令人不適的聲音為刮玻璃表面的聲音,第二名則是兩個保麗龍互相摩擦的聲音。

第二項實驗是尋找這些令人不悅的聲音中,哪個頻段為引起人類不良反應的主要原因。研究人員針對第一項實驗中令人不悅的音樂加上濾波器,共有11 種模式,其中包含6 種低通濾波器頻段、5 種高通濾波器頻段,隨機處理這些聲音,讓受試者評分。結果顯示,令人不悅的重要訊息存在於音檔聲音頻率的中間頻段,與實驗者預期不同(原先預期不悅的原因存在於高
頻與低頻)。接下來研究人員好奇音量是否會影響人體感受,而這項實驗發現音量與人體不悅程度並沒有太大關聯。

研究人員在結論推論,此聲音與獼猴發出警告聲相似,可能是從遠古時代靈長類捕食活動留下的反射動作。

而在2008 年由考克斯(Trevor J.Cox)提出的論文,針對靈長類生存本能演化說提出反對意見。在他的實驗中,邀請了不同年齡、性別、生長地點的受試者進行實驗,受試者聆聽34 種令人不悅的聲音後,受試者普遍認為有人在嘔吐的聲音較刮黑板的聲音(像獼猴警告聲音)來的令人厭惡。而在這項研究之前,亦有人提出此現象與音頻與觸覺相互作用有關,考克斯亦在這項報告中反駁。他認為,文化禮節與禮儀因素是個比較重要的因素。

到了2012 年,英國與德國合作研究團隊,揭示了人腦對於令人不悅聲音反映神經元活動模式,他們利用功能性磁振造影(fMRI)發現,當人們聽這些令人不悅的聲音時會刺激腦中杏仁核(amygdala)以及聽覺皮質(auditory cortex),引起人體對聲音的厭惡反應。



延伸閱讀
1. D. Lynn Halpern, Randolph Blake and James Hillenbrand, Psychoacoustics of a chilling sound, Perception & Psychophysics, Vol. 39: 77-80, 1986.
2. Trevor J.Cox, Scraping sounds and disgusting noises, Applied Acoustics, Vol. 69: 1195-1204, 2008.
3. Sukhbinder Kumar et al., Features versus Feelings: Dissociable Representations of the Acoustic
Features and Valence of Aversive Sounds, Journal of Neuroscience, Vol. 32, 2012.

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